你知道運放的輸入失調電壓和輸入失調電流應該如何計算嗎?如果運放兩個(gè)輸入端上的電壓均為 0V，則輸出端電壓也應該等于 0V。但事實(shí)上，輸出端總有一些電壓，該電壓稱(chēng)為失調電壓 VOS。

如果將輸出端的失調電壓除以電路的噪聲增益，得到結果稱(chēng)為輸入失調電壓或輸入參考失調電壓。這個(gè)特性在數據表中通常以 VOS給出。VOS被等效成一個(gè)與運放反相輸入端串聯(lián)的電壓源。必須對放大器的兩個(gè)輸入端施加差分電壓，以產(chǎn)生 0V 輸出。

溫度漂移(Drift)

Vos隨著(zhù)溫度的變化而改變，這種現象稱(chēng)為漂移，漂移的大小隨時(shí)間而變化。漂移的溫度系數TCVos通常會(huì )在數據表中給出，但一些運放數據表僅提供可保證器件在工作溫度范圍內安全工作的第二大或者最大的Vos。這種規范的可信度稍差，因為T(mén)CVos可能是不恒定的，或者是非單調變化的。

Vos漂移或者老化通常以mv/月或者mV/1000小時(shí)來(lái)定義。但這個(gè)非線(xiàn)性函數與器件已使用時(shí)間的平方根成正比。例如，老化速度1mV/1000小時(shí)可轉化為大約3mV/年，而不是9mV/年。老化速度并不總是在數據表中給出，即使是高精度運放。

輸入偏置電流(Ibs)

理想運放的輸入阻抗無(wú)窮大，因此不會(huì )有電流流入輸入端，但是，在輸入級中使用雙極結型晶體管(BJT)的真實(shí)運放需要一些工作電流，該電流稱(chēng)為偏置電流(IB)。通常有兩個(gè)偏置電流：IB+和IB-，它們分別流入兩個(gè)輸入端。IB值的范圍很大，特殊類(lèi)型運放的偏置電流低至60fA(大約每3us通過(guò)一個(gè)電子)，而一些高速運放的偏置電流可高達幾十mA。

輸入失調電流(Ios)

單片運放的制造工藝趨于使電壓反饋運放的兩個(gè)偏置電流相等，但不能保證兩個(gè)偏置電流相等。但不能保證兩個(gè)偏置電流相等。在電流反饋運放中，輸入端的不對稱(chēng)特性意味著(zhù)兩個(gè)偏置電流幾乎總是不相等的。這兩個(gè)偏置電流之差為輸入失調電流Ios，通常情況下Ios很小。

對于失調電壓，一般是設置一個(gè)很大的增益并且把輸入短接。這時(shí)候的輸出電壓除以增益就是失調電壓的大小。

對于失調電流，則是用一個(gè)很大的電阻接在反饋回路上。S1閉合時(shí)，測同相端的偏流Ip，S2閉合的時(shí)候測反相端的偏流In。

這里的“失調”電流測法實(shí)際上測得的是“偏置電流”而非“失調電流”，當然，分別測出了+-端的“偏置電流”后，也可以得知“失調電流”----等于二者的差。

上面具體例子中的電阻值選取對于有些情況不太合適，一般運放的偏置電流只有若干nA數量級，如果采用10M電阻，那么由于偏置電流造成的輸出電壓只有若干mV，而且此時(shí)還包括了“失調電壓”的影響(偏大或偏小都有可能，具體取決于失調電壓的極性)。所以，測量nA量級的偏置電流，電阻還得取大些，使Ibias*R達到v級，此時(shí)也不用扣除失調電壓的影響了(5mv的失調電壓對1v的輸出電壓來(lái)說(shuō)，對測量結果的影響只有0.5%)。

運放的輸入失調電壓電流怎么計算

輸入失調電壓VIO

一個(gè)理想的運放，當輸入電壓為零時(shí)，輸出電壓也應為零(不加調零裝置)。但實(shí)際上它的差分輸入級很難做到完全對稱(chēng)，通常在輸入電壓為零時(shí)，存在一定的輸出電壓，該電壓稱(chēng)為失調電壓VIO。在室溫(25℃)及標準電源電壓下，輸入電壓為零時(shí)，為了使運放的輸出電壓為零，在輸入端加的補償電壓即失調電壓VIO。實(shí)際上指輸入電壓Vi=0時(shí)，輸出電壓Vo折合到輸入端的電壓的負值，Vio被等效成一個(gè)與運放反相輸入端串聯(lián)的電壓源。必須對放大器的兩個(gè)輸入端施加差分電壓，以產(chǎn)生0V輸出。即

Vio=-(Vo│v=0)/Avo

Vio的大小反應了運放制造中電路的對稱(chēng)程度和電位配合情況。Vio值愈大，說(shuō)明電路的對稱(chēng)程度愈差，一般約為±(1~10)mV。

Vio隨著(zhù)溫度的變化而改變，這種現象稱(chēng)為漂移，漂移的大小隨時(shí)間而變化。漂移的溫度系數TCVio通常會(huì )在數據表中給出，但一些運放數據表僅提供可保證器件在工作溫度范圍內安全工作的第二大或者最大的Vio。這種規范的可信度稍差，因為T(mén)CVio可能是不恒定的，或者是非單調變化的。

Vio漂移或者老化通常以mV/月或者mV/1，000小時(shí)來(lái)定義。但這個(gè)非線(xiàn)性函數與器件已使用時(shí)間的平方根成正比。例如，老化速度1mV/1，000小時(shí)可轉化為大約3mV/年，而不是9mV/年。老化速度并不總是在數據表中給出，即便是高精度運放。

輸入失調電流Ιio

在BJT集成電路運放中，由于制造工藝趨于使電壓反饋運放的兩個(gè)偏置電流相等，但不能保證兩個(gè)偏置電流相等。在電流反饋運放中，輸入端的不對稱(chēng)特性意味著(zhù)兩個(gè)偏置電流幾乎總是不相等的。這兩個(gè)偏置電流之差為輸入失調電流Ιio，輸入失調電流 offset current， 是指兩個(gè)差分輸入端偏置電流的誤差，即當輸出電壓為零時(shí)流入放大器兩輸入端的靜態(tài)基極電流之差，即

Iio=│Ibp-Ibn│

由于信號源內阻的存在，Iio會(huì )引起一輸入電壓，破壞放大器的平衡，使放大器輸出電壓不為零。所以，希望Iio愈小愈好，它反映了輸入級有效差分對管的不對稱(chēng)程度，一般約為1 nA~0.1 mA.以上就是運放的輸入失調電壓和輸入失調電流的計算方法，希望能給學(xué)習過(guò)程中的設計者帶來(lái)幫助。